يلعب الأكسجين في الكائنات الحية دورًا مهمًا للغاية ، وفي كثير من الحالات حيوي. من خلال العملية المعروفة باسم التنفس ، يسمح الأكسجين لعدد كبير من الكائنات الحية بالبقاء على قيد الحياة (British & Journal ، 2017).
يتكون التنفس من التفاعلات الأيضية التي تقوم بها الخلايا للحصول على الطاقة. تُعرف الكائنات الحية التي تتطلب الأكسجين لهذا الغرض باسم Aerobes ؛ تلك التي لا تسمى اللاهوائية.
دورة الأكسجين
يعتبر الأكسجين أيضًا جزءًا مهمًا من التركيب الكيميائي لمعظم مكونات الكائنات الحية.
يوجد في معظم المكونات الأساسية مثل الكربوهيدرات والسكريات والدهون والبروتينات.
الأكسجين والطاقة في الكائنات الحية
في الكائنات الهوائية ، الأكسجين ضروري لعملية التنفس والحصول على الطاقة.
ومع ذلك ، فإن الأكسجين ليس ضروريًا للكائنات اللاهوائية ، وفي كثير من الحالات يكون سامًا.
على الرغم من أن الأكسجين ضروري لبقاء الكائنات الهوائية ، إلا أنه قد يكون ضارًا أيضًا.
عادةً ما تولد عملية التنفس جزيئات الأكسجين التفاعلية التي تعمل كمواد سامة في عملية تُعرف باسم الإجهاد التأكسدي ، والتي تؤدي إلى تدهور الخلايا (Magenta و Dellambra و Ciarapica و Capogrossi ، 2016).
هناك أيضًا كائنات حية قد تستخدم أو لا تستخدم الأكسجين للحصول على الطاقة ، وفقًا للظروف البيئية. تُعرف هذه الكائنات بالاختيارية.
الأكسجين والتمثيل الضوئي والغذاء
يرتبط إنتاج الأكسجين ارتباطًا وثيقًا بإنتاج الغذاء للعديد من الكائنات الحية.
في عملية التمثيل الضوئي ، تنتج الكائنات الحية التي تستخدم الضوء كمصدر للطاقة مركبات عضوية وأكسجين (Caumette، Lebaron، & Matheron، 2011).
تستهلك الكائنات غيرية التغذية المركبات العضوية المشتقة من عملية التمثيل الضوئي ، أي تلك التي لا تنتج طعامها. في كثير من الحالات ، تستهلك هذه الكائنات غيرية التغذية الأكسجين أيضًا.
بدون وجود الأكسجين ، لن تتم عملية التمثيل الضوئي بالشكل الذي نعرفه ولن يتم إنتاج الغذاء للعديد من الكائنات الحية.
الأكسجين في التطور.
كان الأكسجين هو المسؤول الرئيسي عن حقيقة أن الحياة على الأرض تتكون من الكائنات الحية الموجودة اليوم. بالإضافة إلى ذلك ، فقد أثرت في طريقة حصولهم على العناصر الغذائية والطاقة (باكارد ، 2017)
أدى وجود كميات كبيرة من الأكسجين في الغلاف الجوي إلى تكاثر الكائنات الحية التي تستخدم الأكسجين للحصول على الطاقة. سمح هذا الضغط الانتقائي بتأسيس النباتات والحيوانات التي تعيش اليوم على كوكب الأرض.
تطوريًا ، يُعزى وجود الميتوكوندريا في بعض الكائنات الحية إلى خلية لاهوائية ذات نواة تمتص خلية هوائية.
أصبحت الخلية الممتصة الميتوكوندريا ، مما سمح للكائنات الحية مثل البشر بالظهور.
يعد الأكسجين بالبقاء عنصرًا حاسمًا في تطور الحياة على الأرض.
بصرف النظر عن أهمية توافره للغذاء والتمثيل الغذائي للكائنات الحية ، فإن دوره المعروف في مناخ الكوكب سيحدد أشكال الحياة التي ستبقى (Decker & Kensal ، 2011).
المراجع
- البريطاني T. التنفس في الكائنات الحية. BMJ. 2017 ؛ 1 (2254): 5-6.
- Caumette J. Lebaron P. Matheron R. (2011). علم الأحياء الدقيقة البيئي: الأساسيات والتطبيقات.
- ديكر هـ.كينسال إي فان إتش (2011). الأكسجين وتطور الحياة. سبرينغر.
- Magenta A. Dellambra E. Ciarapica R. Capogrossi M. خلية الإجهاد التأكسدي للكالسيوم ، الرنا الميكروي وتوازن الكالسيوم الخلوي. كالسيوم الخلية. 2016 ؛ 60 (3) ، 207-217.
- باكارد جي.تطور تنفس الهواء في أسماك الجناثوستوم القديمة. جمعية دراسة التطور. 2017 ؛ 28 (2): 320-325.